黑龙江省哈尔滨第九中学2025届物理高二上期末学业水平测试模拟试题含解析

黑龙江省哈尔滨第九中学2025届物理高二上期末学业水平测试模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示，若α粒子和质子以相同速度垂直进入同一匀强磁场中,它们的质量比是4:1电量比是2:1，则α粒子和质子A.运动半径之比是2∶1B.回到磁场边界时速度大小之比是2∶1C.在磁场中运动时间之比是1∶1D.受到的洛伦兹力之比是1∶12、某区域的电场线分布如图所示，电场中有A、B两点。设A、B两点的电场强度大小分别为EA、EB，下列判断正确的是（）A.EAEBB.EAEBC.EA=EBD.EAEB3、下列说法正确的是()A.研制核武器的钚239()由铀239()经过4次β衰变而产生B.发现中子的核反应方程是＋→＋C.20g的经过两个半衰期后其质量变为15gD.在中子轰击下，生成和的核反应前后，原子核的核子总数减少4、随着电子技术的发展，霍尔传感器被广泛应用在汽车的各个系统中．其中霍尔转速传感器在测量发动机转速时，情景简化如图（甲）所示，被测量转子的轮齿（具有磁性）每次经过霍尔元件时，都会使霍尔电压发生变化，传感器的内置电路会将霍尔元件电压调整放大，输出一个脉冲信号，霍尔元件的原理如图（乙）所示．下列说法正确的是（）A.霍尔电压是由于元件中定向移动的载流子受到电场力作用发生偏转而产生的B.若霍尔元件的前端电势比后端低，则元件中的载流子为负电荷C.在其它条件不变的情况下，霍尔元件的厚度c越大，产生的霍尔电压越高D.若转速表显示1800r/min，转子上齿数150个，则霍尔传感器每分钟输出12个脉冲信号5、关于宇宙速度，下列说法正确的是A.第一宇宙速度大小为16.7km/s B.第二宇宙速度大小为11.2km/sC.第三宇宙速度大小为7.9km/s D.第二宇宙速度也叫环绕速度6、如图所示，两平行金属导轨CD、EF间距为L，与电动势为E，内阻为r电源相连，质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成θ角，回路其余电阻不计。为使ab棒静止，需在空间施加的匀强磁场磁感强度的最小值及其方向分别为A.，水平向右B.，垂直于回路平面向下C.，竖直向下D.，垂直于回路平面向上二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、在收音机线路中经天线接收到的电信号既有高频成分又有低频成分，经放大后送给下一级需要把低频成分和高频成分分开只让高频成分输入给下一级，采用了如图所示的装置电路，其中代号a、b应选择的元件是（）A.a是电容器 B.b是电容器C.a是电感线圈 D.b是电感线圈8、半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图甲所示，有一变化的磁场垂直于纸面，规定垂直纸面向里的方向为正，变化规律如图乙所示．在t＝0时刻平行板之间的中心位置有一电荷量为＋q的粒子由静止释放，粒子的重力不计，平行板电容器的充、放电时间不计，取上板的电势为零．粒子始终未打中极板，则以下说法中正确的是（）A.第2s内上极板为正极B.第2s末粒子回到了原来位置C.第2s末两极板之间的电场强度大小为(V/m)D.第4s末粒子的电势能为(J)9、如图所示，两个互相接触的导体A和B不带电，现将带正电的导体C靠近A端放置，三者均有绝缘支架，下列说法正确的是（）A.导体A左端感应出负电荷，导体B的右端感应出等量的正电荷B.导体A的左端感应出负电荷，导体B的右端感应出正电荷，但正、负电荷不一定等量C.若先将A、B分开，再移走C，则A带负电，B带正电D.若先将C移走，再把A、B分开，则A带负电，B带正电10、某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系中，如图中的a、b、c所示．则判断正确的是（）A.在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A,B,C三点，这三点的纵坐标一定满足关系PA=PB+PCB.反映变化的图线是cC.电源电动势为8VD.当电流为0.5A时，外电路的电阻为三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：A.待测的干电池（电动势约为1.5V，内电阻小于1.0Ω）B.电流表A1（量程0—3mA，内阻Rg1＝10Ω）C.电流表A2（量程0—0.6A，内阻Rg2＝0.1Ω）D.滑动变阻器R1（0—20Ω，10A）E.滑动变阻器R2（0—200Ω，1A）F.定值电阻R0（990Ω）G.开关和导线若干（1）某同学设计了如图甲所示的（a）、（b）两个实验电路，其中合理的是____图；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选______。（2）如图为该同学根据（1）中选出的合理的实验电路，利用测出的数据绘出的I1-I2图线（I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数），则由图线可得电动势E＝___V，内阻r＝____Ω（内阻r保留2位有效数字）。12．（12分）如图所示的电路，L1和L2是两个相同的小电珠，L是一个自感系数相当大的线圈，其电阻与R相同，由于存在自感现象，在电键S刚接通时，__灯最亮；S断开时，__灯先熄灭四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，在半径为R，圆心在(0，0)圆形磁场区域内，加有方向垂直纸面向外、磁感强度为B的匀强磁场．一个质量为m、带电量为+q的带电粒子（不计重力），以某一速度从O点沿y轴的正方向进入磁场，从图中的A点射出．出射的方向与圆在A点的切线方向夹角为600．如果再在x>R的BC区域加一宽度为2R的方向竖直向下的匀强电场，让在A点射出的带电粒子经电场后，能恰好击中x轴上的点C（坐标为（0，3R））．求：（1）带电粒子的初速度大小（2）所加电场E的大小14．（16分）如图所示，在平面直角坐标系xOy的第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为m＝5.0×10－8kg、电量为q＝1.0×10－6C的带电粒子．从静止开始经U0＝10V的电压加速后，从P点沿图示方向进入磁场，已知OP＝30cm，(粒子重力不计，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，求：(1)带电粒子到达P点时速度v的大小；(2)若磁感应强度B＝2.0T，粒子从x轴上的Q点离开磁场，求OQ的距离；15．（12分）如图所示，边长为L、匝数为n的正方形金属线框，它的质量为m、电阻为R，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘．金属框的上半部处于磁场内，下半部处于磁场外，磁场随时间的变化规律为B=kt．求：（1）线框中的电流强度为多大？（2）t时刻线框受的安培力多大？

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、A【解析】质子和粒子以相同的速度在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律和圆周运动的规律，可求得比较r、速度v及T的表达式，根据表达式可以得到半径以及周期之比【详解】A、质子和粒子在同一磁场中以同一速率做匀速圆周运动，根据，可得粒子轨迹半径，因和B相同，故粒子和质子的半径之比是2:1，故A正确；B、因洛伦兹力不做功，故再次回到磁场边界时速度大小不变，故回到磁场边界时速度大小之比是1：1，故B错误；C、粒子运动周期：，因相同，半径之比为2:1，所以周期之比也为2:1，两粒子在磁场中均转半个周期，所以在磁场中运动时间之比是2:1，C错误；D、根据洛伦兹力公式，，因为B和相同，粒子和质子的q之比为2：1，故受到的洛伦兹力之比是2：1，故D错误【点睛】本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动，要掌握住半径公式、周期公式，利用洛伦兹力提供向心力进行求解；运用粒子在磁场中转过的圆心角，结合周期公式，求解粒子在磁场中运动的时间2、A【解析】由电场线的特点，电场线越密集，场强越大，所以EA＜EB；故A正确，BCD错误；故选A。3、B【解析】A．根据质量数守恒和电荷数守恒可写出衰变方程：则发生了2次β衰变，A错误；B．根据质量数守恒和电荷数守恒可知和史事可得发现中子的人工核转变方程：＋→＋故B正确；C．20g经过两个半衰期后剩下的质量为，C错误；D．重核裂变反应的核反应中质量数即核子数守恒，电荷数都守恒，释放核能对应质量亏损，D错误。故选B。4、B【解析】元件内载流子受到洛伦兹力和电场力的作用，故A错误；根据左手定则，电子向前端偏转，前端带负电，后端带正电，所以前端的电势低，符合要求，则元件中的载流子为负电荷，故B正确；当电场力和洛伦兹力平衡，有：，，解得：，故当c增大时，U减小，故C错误；转速，则霍尔传感器每分钟输出的脉冲信号个数为个，故D错误，故选B.5、B【解析】第一宇宙速度大小是7.9km/s，也叫环绕速度，故AD错误；第二宇宙速度大小是11.2km/s，故B正确；第三宇宙速度是物体逃离太阳的最小速度．大小是16.7km/s，故C错误6、B【解析】对导体棒受力分析，受重力、支持力和安培力，如图所示：从图象可以看出，当安培力沿斜面向上时，安培力最小，磁感应强度最小，安培力的最小值为：FA=mgsinθ，故磁感应强度的最小值为：根据欧姆定律，有：E=I(R+r)故有：，根据左手定则，磁场方向垂直平面向下。A.，水平向右。与上述结论不符，故A错误；B.，垂直于回路平面向下。与上述结论不符，故B正确；C.，竖直向下。与上述结论不符，故C错误；D.，垂直于回路平面向上与上述结论不符，故D错误。故选：B二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BC【解析】根据交流电路中电容的通高频阻低频和电感线圈的通低频阻高频作用可知，元件a要让高频信号通过，阻止低频信号通过，故元件a是电容较小的电容器；元件b要让低频信号通过，阻止高频信号通过，故元件b是高频扼流圈A.a是电容器与分析不相符，故A项与题意不相符；B.b是电容器与分析相符，故B项与题意相符；C.a是电感线圈与分析相符，故C项与题意相符；D.b是电感线圈与分析不相符，故D项与题意不相符8、ACD【解析】由图象可知，在第2内，磁场垂直于纸面向内，磁感应强度变小，穿过金属圆环的磁通量变小，假设环闭合，由楞次定律可知，感应电流磁场与原磁场方向相同，即感应电流磁场方向垂直于纸面向内，然后由安培定则可知，感应电流沿顺时针方向，由此可知，上极板电势高，是正极，故A正确；由楞次定律可知，在第1s内，下板为正，粒子向下做匀加速运动；第2s内，上板为正，粒子向下做匀减速运动，直到速度为零；第3s内，上板为正，粒子向上做匀加速运动；第4s内，下板为正，粒子向上做匀减速运动，直到速度减为零回到原来位置；故B错误；法拉第电磁感应定律可知，在第2s内产生的感应电动势：，两极板间的电场强度为：，故C正确；第4s末下极板是正极，且粒子回到两板中点，因为上极板电势为零，则中点的电势为，粒子具有的电势能为：，选项D正确9、AC【解析】A.由于静电感应，导体A的左端感应出负电荷，导体B的右端感应出等量的正电荷，故A正确，B错误；C.若把导体A和B分开，再移走C，导体A和B由于感应起电带上异种电荷，所以此时A带负电，B带正电，故C正确；D.若先移走C，此时导体A和B中的电荷发生中和，不再带电，再把导体A和B分开，同样不再带电，所以此时A不带电，B不带电，故D错误10、ABD【解析】电源消耗的总功率等于包括输出功率和电源内部的发热功率之和；由图像，根据内电阻消耗的功率的表达式，可求内阻阻值和内功率图像；根据电源消耗的总功率的计算公式PE=EI可得电源的电动势；根据闭合电路欧姆定律可求电流为0.5A时的外电阻【详解】A.电源消耗的总功率等于输出功率PR和电源内部的发热功率Pr之和，所以同一横坐标下，纵坐标一定满足关系PA=PB+PC，故A正确；B.内电阻消耗的功率Pr=I2r，与电流的平方成正比，所以图像应为c，故B正确；C.电源的总功率P=EI，由图可知，I=2A时，P=8W，所以E=4V，故C错误；D.根据内电阻消耗的功率Pr=I2r，由图可知，I=2A时，Pr=8W，所以r=2Ω．根据闭合电路欧姆定律，当I=0.5A时，R=6Ω，故D正确故选ABD三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、①.（b）②.D③.147-1.48V④.0.80-0.86Ω【解析】(1)[1]上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，将电流表串联一个电阻，可以改装成较大量程的电压表；(a)、(b)两个参考实验电路，其中合理的是(b)；[2]因为电源的内阻较小，所以应该采用较小最大值的滑动变阻器，有利于数据的测量和误差的减小。滑动变阻器应选D；若选择大电阻，则在变阻器滑片调节的大部分范围内，电流表读数太小，电流表读数变化不明显；(2)[3]根据欧姆定律和串联知识得，电源两端电压：根据图象与纵轴的交点得电动势：[4]由图可知当电流为0.45A时，电压为1.1V，则由闭合电路欧姆定律可知：12、①.L1②.L2【解析】[1]该电路是左右两部分并联后由串联起来，S刚接通时，L2立即发光．L上产